电子束接Al2219-T6钢化航空航天等级合金的纳米机械,机械和微观结构特征:一项全面研究
Ghulam Hussain1, Tauheed Shehbaz2, Mohammed Alkahtani3
1Mechanical Engineering Department, College of Engineering, University of Bahrain, Isa Town, 32038, Bahrain.
Heliyon
|January 11, 2024
概括
合金Al 2219-T6的电子束接 (EBW) 创建了一个狭窄的热受影响区域 (HAZ),但在合区 (FZ) 中降低了拉力和产量强度. 微观结构分析显示FZ的固体溶液和HAZ的硬度增加.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 接工程 接工程
背景情况:
- 电子束接 (EBW) 与传统的聚变工艺相比,具有优势,包括精细的微观结构和狭窄的热受影响区域 (HAZ).
- 这对于热敏炼合金 (如Al 2219-T6.6) 尤其有利.
- 了解EBW关节的微观结构和机械行为对于结构完整性至关重要.
研究的目的:
- 研究通过电子束 (EBW) 制造的Al 2219-T6合金接头的微结构,机械和纳米机械性能.
- 描述受热影响区 (HAZ) 和聚变区 (FZ) 微观结构.
- 评估EBW对合金机械性能和变形行为的影响.
主要方法:
- 使用电子束接 (EBW) 加入Al 2219-T6合金.
- 微结构分析包括光学显微镜和X射线衍射.
- 机械测试涉及微硬度,拉力和纳米缩水测试.
- 使用了断裂表面分析和原子力显微镜 (AFM).
主要成果:
- EBW产生了一个狭窄的HAZ (22微米) 和一个融合区 (FZ) 带有树突结构和溶解的第二阶段粒子.
- 微硬度在HAZ增加 (12.7%),但在FZ显著下降 (19%).
- 拉力强度和产力强度分别下降了42.2%和47.3%,并观察到延展性故障.
- 纳米硬度从普通金属降低到FZ,AFM揭示了FZ中的塑料变形.
结论:
- Al 2219-T6合金的EBW会产生细粒度的HAZ和固体溶液增强的FZ,其机械强度降低.
- 观察到的微观结构变化和性能变化是设计这种合金中的EBW接头的关键考虑因素.
- 结果为Al 2219-T6和类似的合金的联合设计提供了宝贵的见解.
